Procédé de fabrication de matières en caoutchouc mousse à cellules continues
L'invention a pour but la fabrication de matières en caoutchouc mousse utilisables non seulement comme tampons encreurs, mais également comme éléments encreurs de dispositifs et machines de bureau tels que coussins encreurs pour tampons à timbrer, tampons encreurs pour machines à timbrage automatique, tampons encreurs pour enregistreurs. Ces matières sont également utilisables comme éléments de dispositifs à usage industriel tels que dispositifs d'alimentation, tampons et filtres pour lubrifiant, ou encore pour des dispositifs à usage médical tels que tampons et supports ou autres usages appropriés.
Les tampons en caoutchouc de type conventionnel sont fabriqués simplement en formant des caractères, dessins et analogues sur la surface d'une matière ordinaire en caoutchouc. Toutefois, l'emploi de tels tampons conventionnels est incommode en raison du fait qu'ils doivent être appuyés sur un coussin encreur à chaque timbrage, de façon à appliquer l'encre à la surface de ces tampons, puis pressés sur le papier ou un support analogue. On a fabriqué récemment des tampons en utilisant des matières en caoutchouc mousse présentant de nombreuses cellules continues.
Dans ces tampons, l'encre est absorbée d'avance et ils peuvent être utilisés à plusieurs reprises sans les appliquer sur le coussin encreur à chaque timbrage. I1 est toutefois nécessaire que la matière en caoutchouc mousse à cellules continues présente des cellules très fines et uniformes afin d'être utlisée, de manière appropriée, pour les tampons. Cependant, il est très difficile de fabriquer des tampons en caoutchouc présentant des cellules d'une telle finesse et uniformité.
Le brevet américain No 3342911 concerne un procédé de fabrication de matières poreuses composites utilisables pour de tels tampons, plus précisément le brevet américain précité a pour objet un procédé de fabrication d'une matière poreuse en caoutchouc comprenant deux parties solidaires l'une de l'autre et présentant des porosités différentes.
Ce procédé comprend les opérations suivantes:
On prépare un premier corps en caoutchouc brut renfermant un mélange de caoutchouc brut non vulcanisé, d'un produit nécessaire pour vulcaniser ledit caoutchouc brut, un agent moussant capable de produire une mousse à une première température relativement élevée pour former de fines cellules isolées et une poudre d'un sel facilement soluble dans l'eau et demeurant non décomposé à la température de vulcanisation;
on prépare un second corps en caoutchouc brut renfermant un mélange d'un caoutchouc brut non vulcanisé, d'un produit nécessaire pour vulcaniser le caoutchouc précité, un second agent moussant capable de produire une mousse à ladite première température pour former de fines bulles isolées, un troisième agent moussant capable de produire une mousse à une seconde température relativement modérée inférieure à la première température pour former des cellules isolées, un quatrième agent moussant capable de produire une mousse à une troisième température relativement basse inférieure à la seconde température pour former des cellules continues et une poudre d'un sel facilement soluble dans l'eau et demeurant non décomposé à la température de vulcanisation, on amène le premier corps en caoutchouc brut en contact intime avec le second corps en caoutchouc brut,
on dispose l'ensemble ainsi obtenu comprenant le premier et le second corps dans une matrice présentant les dimensions et la forme intérieure désirées, on chauffe progressivement la matrice et l'ensemble du premier et du second corps jusqu'à atteindre environ la troisième température, puis on chauffe la matrice et ledit ensemble jusqu'à environ la seconde température;
on chauffe ensuite la matrice et ledit ensemble jusqu'à atteindre une température à peu près supérieure à la première température pour vulcaniser le premier et le second corps en caoutchouc, de façon à obtenir une structure unitaire, les agents moussants produisant une mousse aux trois températures distinctes permettant de conférer au premier et au second corps en caoutchouc une porosité différente, on retire ensuite de la matrice le corps unitaire formé en caoutchouc vulcanisé, puis on lave ledit corps avec de l'eau afin d'éliminer les poudres et les sels.
L'invention concerne un procédé de fabrication d'une matière en caoutchouc mousse utilisable en particulier pour des tampons en caoutchouc présentant des cellules continues, fines et uniformes et exemptes des défauts des matières conventionnelles en caoutchouc pour les tampons et utilisable efficacement dans d'autres domaines techniques ou commerciaux, grâce à l'emploi des caractères précités de la matière poreuse en caoutchouc.
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de matières en caoutchouc mousse à cellules continues, caractérisé en ce que l'on prépare une feuille (A) par mélange et malaxage d'un caoutchouc brut avec: un agent de vulcanisation; une charge; un agent moussant en poudre, dont les particules ont une taille inférieure à 0,061mu, apte à produire une mousse à cellules isolées à une température comprise entre 1300 et 1600 C; un agent tensio-actif, soluble dans l'eau, en poudre, dont les particules ont une taille ne dépassant pas 0,073mm; un sel en poudre, soluble dans l'eau, dont les particules ont une taille comprise entre 0,074 mm et 0,104 mu; en ce que l'on prépare une feuille (B) par mélange et malaxage du même caoutchouc brut avec:
un agent de vulcanisation; une charge; un premier agent moussant en poudre, dont les particules ont une taille inférieure à 0,088 mm apte à produire une mousse à cellules continues à une température comprise entre 600 et 900 C; un second agent moussant en poudre, dont les particules ont une taille inférieure à 0,061 mm, apte à produire une mousse à cellules isolées à une température comprise entre 100o et 1100 C; un troisième agent moussant, en poudre, dont les particules ont une taille inférieure à 0,061 mm, apte à produire une mousse à cellules isolées à une température comprise entre 1300 C et 1600 C; un agent tensio-actif, soluble dans l'eau, en poudre, dont les particules ont une taille comprise entre 0,074 et 0,147 mm;
un sel, soluble dans l'eau, en poudre, dont les particules ont une taille comprise entre 0,175 et 0,246 mm; en ce que l'on amène en contact au moins une feuille (A) et au moins une feuille (B) et qu'on vulcanise cet ensemble en élevant progressivement la température, puis en ce que l'on lave à l'eau cet ensemble vulcanisé ainsi forme.
Ce procédé selon l'invention permet d'obtenir une matière en caoutchouc mousse présentant des cellules continues très fines grâce à l'utilisation d'une poudre d'agent tensio-actif durant le procédé précité de préparation.
Ce procédé permet également de réaliser une pénétration très facile de l'eau vers l'intérieur de la matière en caoutchouc, grâce à l'utilisation d'un tel agent tensioactif, ce qui réduit le temps nécessaire pour l'opération de lavage.
Le tableau 1 illustre schématiquement le procédé de l'invention pour la fabrication de matières en caoutchouc mousse présentant des cellules continues.
Le dessin annexé représente schématiquement et à titre d'exemples les divers stades du procédé selon l'invention.
La fig. 1 illustre le stade de formation des cellules dans la feuille (A),
la fig. a représentant le stade obtenu après achèvement de la vulcanisation à 1600 C, et
la fig. b représentant le stade après élimination des matières solubles par lavage. A la fig. 1 les références numériques 1, 2 et 3 indiquent respectivement les cellules isolées formées par l'agent moussant capable de produire une mousse à des températures élevées, des particules de sel solubles et des particules solubles d'agent tensio-actif. La référence 4 désigne des alvéoles après élimination par lavage des particules solubles 2 des sels et des particules solubles 3 d'agent tensioactif.
La fig. 2 est une figure similaire à la fig. 1, mais représentant les stades de formation des cellules dans la feuille (B),
la fig. a représentant le stade obtenu après achèvement de la vulcanisation à 1600 C, et
la fig. b représentant le stade après élimination des matières solubles par lavage. A la fig. 2, les références 5, 6, 7, 8 et 9 indiquent respectivement les cellules continues formées par l'agent moussant capable de produire une mousse à basse température, les particules d'un sel soluble, les cellules isolées formées par l'agent moussant produisant une mousse à des températures moyennes, les cellules isolées formées par l'agent moussant produisant une mousse à température élevée et des particules solubles d'un agent tensio-actif.
La référence 10 désigne des alvéoles après élimination par lavage des particules solubles d'un sel 6 et des particules solubles d'un agent tensio-actif 9.
La fig. 3 est une vue de détail à échelle agrandie de la fig. 2-b, dans laquelle les références 11 et 12 indiquent une alvéole ouverte et une partie voisine de celleci présentant le caractère spécifique d'une valve.
La fig. 4 est une vue à échelle agrandie représentant la coupe d'une partie d'un tampon en caoutchouc comprenant la feuille (A) et la feuille (B) préparé selon le procédé de l'invention.
On peut utiliser l'un quelconque des caoutchoucs naturels et synthétiques comme caoutchouc brut pour la préparation des feuilles (A) et (B) selon l'invention.
Par exemple, on peut utiliser des caoutchoucs synthétiques tels que les copolymères butadiène-styrène, les copolymères butadiène-acrylonitrile, les caoutchoucs chloroprène, ainsi que les caoutchoucs de polyuréthane. Les copolymères butadiène-acrylonitrile sont particulièrement avantageux pour la préparation des produits résistant aux huiles et au vieillissement. En outre, les copolymères butadiène-acrylonitrile sont excellents au point de vue élasticité et solidité et présentent une dureté convenant pour les tampons en caoutchouc.
Des agents de vulcanisation tels que le soufre, le sélénium, le tellure et le chlorure de soufre peuvent être utilisés comme agents de vulcanisation dans le procédé de l'invention. Lu est avantageux d'utiliser un tel agent de vulcanisation à raison de 1-5 parties, de préférence 2-3 parties pour 100 parties de caoutchouc brut.
Tableau I
Feuille (A)
Caoutchouc brut, agent de vulcanisation, agent mous
sant à température élevée pour former des cellules
isolées, poudre d'un sel facilement soluble dans
l'eau, et
poudre d'un agent tensio-actif
facilement soluble dans l'eau
Feuille (B)
Caoutchouc brut, agent de vulcanisation, agent moussant à
température élevée pour former des cellules isolées, agent
moussant à température moyenne pour former des cel
lules isolées, agent moussant à basse température pour
former des cellules continues,
poudre d'un sel facilement
soluble dans l'eau, et
poudre d'un agent tensio-actif
facilement soluble dans l'eau
EMI3.1
<tb> <SEP> Mélange <SEP> et <SEP> malaxage <SEP> Mélange <SEP> et <SEP> malaxage
<tb> <SEP> Pressage <SEP> à <SEP> froid
<tb> <SEP> Chauffage <SEP> à <SEP> 600 <SEP> ¯ <SEP> 900C
<tb> <SEP> Production <SEP> de <SEP> mousse <SEP> de <SEP> l'agent <SEP> moussant <SEP> à <SEP> basse <SEP> température
<tb> <SEP> Chauffage <SEP> à <SEP> îooe <SEP> ¯ <SEP> 110 <SEP> C
<tb> Vulcanisation <SEP> Production <SEP> de <SEP> mousse <SEP> de <SEP> l'agent <SEP> moussant <SEP> à <SEP> température <SEP> moyenne
<tb> <SEP> Chauffage <SEP> à <SEP> 1300 <SEP> ¯ <SEP> 1600 <SEP> C
<tb> <SEP> Production <SEP> de <SEP> mousse <SEP> de <SEP> l'agent <SEP> moussant <SEP> à <SEP> haute <SEP> température
<tb> <SEP> (achèvement <SEP> de <SEP> la <SEP> vulcanisation)
<tb> <SEP>
1
<tb> <SEP> Lavage <SEP> à <SEP> l'eau <SEP> pour <SEP> dissoudre <SEP> les <SEP> matières <SEP> solubles
<tb> <SEP> I
<tb> <SEP> Séchage
<tb> <SEP> 1
<tb> <SEP> Matière <SEP> en <SEP> caoutchouc <SEP> mousse
<tb>
Comme charge, on peut utiliser des charges connues, telles que le noir de fumée, l'acide silicique finement divisé, les silicates synthétiques et le carbonate de calcium, le noir de fumée étant toutefois employé de préférence. On utilise avantageusement de telles charges à raison de 40-60 parties, de préférence 45-55 parties pour 100 parties de caoutchouc brut.
L'agent moussant apte à produire une mousse à 130-1600 C, également désigné par agent moussant à température élevée , comprend les agents moussants susceptibles de dégager un gaz dans l'intervalle de température précité pour former des cellules isolées. On mentionne, à titre d'exemple, comme agent moussant de ce genre, les dérivés de la benzènesulfonyl hydrazide tels que p-p'-oxy-bis-benzènesulfonyl hydrazide et les dérivés de la toluènesulfonyl hydrazide tels que la ptoluène-sulfoacétohydrazone. La toluènesulfonyl hydrazide fournissant des cellules très fines et uniformes est spécialement recommandée. L'agent moussant est utilisé à raison de 2-5 parties, de préférence environ 3 parties pour 100 parties de caoutchouc brut; la grosseur des particules de l'agent moussant est inférieure à 0,065 mm de diamètre.
L'expression poudre d'un sel soluble dans l'eau utilisée signifie que la poudre demeure non décomposée et non gazéifiée à la température de vulcanisation et est facilement soluble dans l'eau. Elle peut être aisément transformable en poudre fine et peut résister à la température de vulcanisation, tout en étant facilement éliminable par lavage après chauffage. Les poudres de chlorure de sodium et de sulfate de sodium sont indiquées à titre d'exemple. Pour la feuille (A), on utilise une poudre présentant une grosseur de 0,074-0,104 mm, et pour la feuille (B) une poudre de 0,175-0,264 mm.
Le caractère le plus important de l'invention réside dans l'utilisation d'une poudre d'un agent tensio-actif soluble dans l'eau . Comme agent tensio-actif, on peut utiliser un condensat de naphtalènesulfonate-formaline de sodium, un chlorure d'alcoyl-benzènesulfonate de sodium et d'alcoyldiméthylbenzyl d'ammonium, ou un produit analogue. On utilise de préférence un condensat de naphtalènesulfonate-formaline de sodium, en raison du fait qu'il présente une excellente résistance à la chaleur et qu'il peut être facilement réduit en une poudre fine. I1 est indispensable que la grosseur des particules d'agent tensio-actif soluble dans l'eau utilisables pour la feuille (A) soit de 0,043-0,074 mm.
Dans le cas où la grosseur de la poudre utilisée pour la feuille (A) excède 0,074 mu, les cellules formées sont grossières et l'on ne peut obtenir les cellules désirées qui sont excellentes au point de vue uniformité et finesse. La poudre de l'agent tensio-actif utilisable pour la feuille (B) doit être d'une grosseur comprise entre 0,074 à 0,147 mm.
Ces agents tensio-actifs sont d'une grande solubilité dans l'eau et résistent à la température de vulcanisation, c'est-à-dire à 1600 C.
Un caoutchouc brut, un agent de vulcanisation et une charge similaires aux produits utilisés pour la feuille (A) sont utilisés pour la préparation de la feuille (B).
Le premier agent moussant apte à produire une mousse à 60-909 C, également désigné par agent moussant à basse température , utilisé pour la préparation de la feuille (B), comprend des agents moussants capables de dégager du bioxyde de carbone ou de l'ammoniac gazeux dans l'intervalle précité de température, de manière à former des cellules continues. On mentionne à titre d'exemple de tels agents moussants: le bicarbonate de sodium, le carbonate d'ammonium, le bicarbonate d'ammonium et des produits analogues. Il est nécessaire d'ajuster la grosseur des particules de l'agent moussant de façon que celles-ci soient inférieures à 0,088 mm.
Le second agent moussant apte à produire une mousse à 100-1100C, également désigné par agent moussant à température moyenne , utilisé pour la préparation de la feuille (B), comprend des agents moussants capables de dégager de l'azote dans l'intervalle précisé de température. On mentionne à titre d'exemple de tels agents moussants: la p-toluènesulfonyl hydrazide, l'azobis-isobutyronitrile, la benzènesulfonyl hydrazide, le diazoaminobenzène et les produits analogues. Ces agents moussants sont utilisés en poudre dont les particules sont de dimensions inférieures à 0,061 mm.
Comme troisième agent moussant apte à produire une mousse à température élevée pour former des cellules isolées, on peut utiliser pour la préparation de la feuille (B) les agents moussants déjà mentionnés pour la feuille (A).
Les feuilles (A) et (B) ci-dessus décrites sont moulées de manière à être placées en contact intime l'une avec l'autre. A cet effet, les deux feuilles sont superposées ou laminées et placées dans un moule, l'ensemble de ces feuilles étant pressé par un dispositif de pressage non chauffé. La forme des feuilles (A) et (B) n'est pas limitée à une forme plate, ces feuilles pouvant être de formes variées, telles que ronde, angulaire, ou encore en forme de baguettes ou d'anneaux. I1 est également possible d'appliquer la feuille (A) sur une surface de la feuille (B) puis d'appliquer une autre feuille (A) sur l'autre surface de la feuille (B). En d'autres termes, les feuilles (A) et (B) peuvent être superposées de manière à former un ensemble dit sandwich et peuvent être placées dans le moule.
L'ensemble composite superposé ou laminé est soumis à la vulcanisation en élevant progressivement la température. On peut utiliser comme moyen de chauffage un dispositif de pressage à chaud de type connu, à pression d'huile avec un chauffage électrique ou à la vapeur.
Le stade de vulcanisation, à savoir le processus de chauffage, est maintenant expliqué en se référant au tableau 1.
Comme indiqué sur ce tableau, la température est élevée progressivement et le stade de mous sage varie suivant l'élévation de la température, de la manière suivante: (1) Stade production de mousse à 60-900 C:
Le premier agent moussant à basse température fournissant des cellules continues et qui est contenu dans la feuille (B) commence à dégager un gaz à une température d'environ 600 C, le moussage atteignant son maximum à environ 900 C. Il se forme ainsi de nombreuses cellules continues relativement grossières (d'un diamètre d'environ 0,246 min).
(2) Stade production de mousse à 100-1100 C:
Lorsque la température continue de s'accroître et atteint environ 1000 C, le second agent moussant à température moyenne qui est contenu dans la feuille (B) commence à dégager un gaz et produit des cellules isolées. A des températures voisines de 1100 C, le moussage atteint son maximum, cependant que les nombreuses cellules isolées se pressent contre la membrane périphérique des nombreuses cellules continues grossières formées par l'agent moussant à basse température et provoquent la rupture de ladite membrane. De cette façon, les cellules isolées et les cellules continues communiquent entre elles et forment des cellules continues ramifiées.
(3) Stade production de mousse à 130-1600 C:
Lorsque la température continue de s'accroître et atteint environ 1300 C, le troisième agent moussant à température élevée fournissant des cellules isolées, et qui est contenu dans la feuille (B), commence à dégager un gaz, la production de mousse atteignant son maximum à environ 1500 C. La pression de moussage agit à l'encontre de la membrane périphérique des cellules continues formées par le second agent moussant à température moyenne, de manière à déformer et à provoquer la rupture de cette membrane, ce qui aboutit à la formation
de fines cellules compliquées et ramifiées présentant une partie étroite qui joue le rôle d'une valve.
Au cours de la période mentionnée de chauffage, la feuille (A) est intégrée à la feuille (B) pendant que le troisième agent moussant à haute température fournissant des cellules isolées qui est contenu dans la feuille
(A) produit également et uniquement de nombreuses cellules fines et isolées.
(4) Stade achèvement de la vulcanisation à 1600 C:
La température est maintenue à 1600 C pendant environ 15-20 minutes au total, de manière à achever la vulcanisation.
La matière en caoutchouc mousse obtenue en effectuant le chauffage et la vulcanisation de la manière indiquée est ensuite lavée à l'eau chaude ou froide. Durant cette étape de lavage, il est préférable de renouveler l'expansion et la contraction du caoutchouc mousse en utilisant des moyens appropriés.
De cette manière, des poudres d'un sel et d'un agent tensio-actif facilement solubles dans l'eau contenues dans les feuilles (A) et (B) qui demeurent non décomposées et non gazéifiées à la température de vulcanisation sont éliminées par le lavage précité, de la manière suivante:
En premier lieu, les poudres présentes au voisinage de la surface de la matière de caoutchouc mousse sont éliminées et laissent de nombreuses alvéoles qui sont reliées aux cellules continues et isolées formées au cours du traitement thermique précité. L'eau pénètre vers l'intérieur à travers ces cellules jouant le rôle de moyens de passage et dissout les poudres présentes à l'intérieur.
L'agent tensio-actif et le sel solubles dans l'eau sont ainsi successivement dissous et finalement éliminés.
Au cours du stade précité de lavage, la poudre de l'agent tensio-actif est aisément dissoute dans l'eau et agit comme auxiliaire pour la dissolution du sel soluble dans l'eau. En outre, l'agent tensio-actif dissous dans l'eau facilite aisément et doucement la pénétration de l'eau vers l'intérieur de la matière en caoutchouc mousse, ce qui réduit notamment la durée du lavage. A cet égard, ce procédé présente un avantage remarquable par rapport aux procédés antérieurs.
En outre, du fait que l'agent tensio-actif renferme une poudre très fine et que les nombreuses poudres très fines sont éliminées par lavage après chauffage, il peut se former de très fines cellules continues et des alvéoles.
Il se forme donc inévitablement à la surface de la matière en caoutchouc mousse, après l'opération de lavage, une couche présentant des fines alvéoles.
Dans la partie correspondant à la feuille (A), les multiples cellules fines et isolées formées comme décrit cidessus communiquent avec les fines cellules isolées avoisinantes, par l'intermédiaire des membranes environnantes et au moyen des nombreuses alvéoles jouant le rôle de valves qui ont été formées au cours du lavage des sels et des agents tensio-actifs solubles dans l'eau.
La surface apparente de la matière est d'un bel aspect et se présente à l'oeil nu comme une surface plane.
Dans la partie correspondant à la feuille (B), les fines cellules continues ramifiées formées comme décrit ci-dessus communiquent entre elles par les multiples passages et les fines alvéoles formées par lavage des sels et des agents tensio-actifs solubles dans l'eau. Ces cellules continues constituent donc une structure spécifique jouant le rôle de valve.
L'invention est maintenant décrite en se référant à un mode de mise en oeuvre pour la préparation d'un tampon en caoutchouc.
En premier lieu, la feuille (A) et la feuille (B) sont superposées et forment l'assemblage. On dispose d'un moule présentant les caractères ou les dessins désirés gravés sur la surface intérieure. Les feuilles (A) et (B) amenées en contact intime l'une avec l'autre sont alors disposées dans le moule de façon que la feuille (A) de l'assemblage soit étroitement en contact avec la surface gravée du moule. n est indispensable de ménager un certain espace dans le moule afin de prévoir le gonflement approprié dû au moussage. L'assemblage et le moule sont ensuite progressivement chauffés de la manière indiquée et la vulcanisation est effectuée. L'ensemble vulcanisé est lavé suffisamment à l'eau.
On obtient ainsi un tampon en caoutchouc dans lequel les caractères ou les dessins désirés correspondant à ceux qui sont gravés sur la surface du moule sont formés sur la partie correspondant à la feuille (A).
Suivant une forme de mise en oeuvre du procédé, on utilise un moule dont la surface intérieure est plane (et ne présente aucun caractère ou motif gravé) pour obtenir le caoutchouc mousse présentant la structure cellulaire spécifique ci-dessus décrite. Le caoutchouc résultant est ensuite découpé en parties de dimension appropriée et les caractères ou les dessins désirés sont gravés sur la partie correspondant à la feuille (A). De cette manière, on peut préparer des tampons similaires de caoutchouc comme déjà décrit.
Ce tampon en caoutchouc est appliqué sur un support approprié formant un logement de façon que la surface gravée présentant les caractères complémentaires des motifs soient disposés vers le bas. Le logement présente une structure capable de conserver l'encre à l'intérieur. Cette encre est placée à l'intérieur du support et pénètre à partir de la couche supérieure, c'està-dire à partir du côté de la partie correspondant à la feuille (B), vers la partie intérieure du tampon en caoutchouc. La partie supérieure correspondant à la feuille (B) absorbe beaucoup d'encre en raison de sa structure présentant de multiples cellules fines continues et ramifiées qui communiquent entre elles, pendant que l'encre absorbée pénètre progressivement dans la couche inférieure, c'est-à-dire vers la partie correspondant à la feuille (A).
Le timbrage est ainsi effectué, lorsque la surface gravée est légèrement pressée sur le papier ou un support analogue. La partie imprimant les caractères ou les motifs sur le papier ou analogues présente comme décrit ci-dessus une structure appropriée dans laquelle de nombreuses fines cellules isolées communiquent entre elles par l'intermédiaire de nombreuses alvéoles très fines formées sur les membranes avoisinantes desdites cellules isolées. Ces fines alvéoles, jouant le rôle de valves sont ouvertes lorsqu'une légère pression est exercée sur le papier en vue du timbrage, de sorte qu'une légère quantité d'encre requise pour l'impression se trouve uniformément extraite, grâce à quoi des caractères ou des motifs d'une grande finesse peuvent être clairement imprimés sur le papier.
En même temps, la matière en caoutchouc mousse absorbe une quantité d'encre suffisante, mais non excessive, à partir de la couche supérieure correspondant à la feuille (B). Il en résulte que le tampon en caoutchouc peut être commodément utilisé pendant une longue période sans alimentation d'encre.
Le procédé selon l'invention a été décrit en se référant à une matière en caoutchouc mousse fournissant un tampon en caoutchouc, mais il est évident que toutes modifications techniques peuvent y être apportées.
La matière en caoutchouc mousse peut être avantageusement utilisée pour des tampons en caoutchouc, mais également pour des éléments encreurs de dispositifs et machines de bureau, tels que coussins encreurs pour tampons à timbrer, tampons encreurs pour machines à timbrage automatique, tampons encreurs pour enregistreurs, ainsi que pour des parties de dispositifs à usage industriel, tels que dispositifs d'alimentation, tampon et filtres pour lubrifiants, ou encore pour des dispositifs à usage médical, tels que tampons et supports, ou autres usages appropriés.
Tableau 2
EMI6.1
Exemple <SEP> 2 <SEP> Exemple <SEP> 3 <SEP> Exemple <SEP> 4 <SEP> Exemple <SEP> 5
<tb> Feuille <SEP> (A) <SEP> Feuille <SEP> (B) <SEP> Feuille <SEP> (A) <SEP> Feuille <SEP> (B) <SEP> Feuille <SEP> (A) <SEP> Feuille <SEP> (B) <SEP> Feuille <SEP> (A) <SEP> Feuille <SEP> (B)
<tb> Quantités de produits de départ (parties):
:
Caoutchouc brut 100 100 100 100 100 100 100 100
Soufre 2 2 2,2 2,2 2 2 2,2 2,2
Oxyde de zinc blanc 5 5 5 5 5 5 5 5
Promoteur de vulcanisation 3 3 3 3 3 3 3 3
Agent de ramollissement 36 38 3 3 33 33 28 30
Noir de fumée 50 50 55 55 55 55 50 55
Agent de renforcement 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
Agent antivieillissement 2 2 2 2 2 2 2 2
Agent moussant à basse température - 15 - 5 - 15 - 9 (grosseur de la poudre, mm) ( < 0,088) ( < 0,088) ( < 0,088) ( < 0,088)
Agent moussant à température moyenne - 10 - 3 - 10 - 5 (grosseur de la poudre, mm) ( < 0,061) ( < 0,061) ( < 0,061) ( < 0,061)
Agent moussant à haute température 2 5 2 3 2 5 2 4 (grosseur de la poudre, mm) ( < 0.061) ( < 0.061) ( < 0.061) ( < 0.061) ( < 0,061) ( < 0,061) ( < 0,061) (0,061)
Auxiliaire de moussage 2 5 2 2 2 2 2 2
Chlorure de sodium 800 900 800 900 800 900 800 900 (grosseur de la poudre,
mm) (0,074-0,104) (0,175-0,264) (0,074-0,104) (0,175-0,264) (0,074-0,104) (0,175-0,264) (0,074-0,104) (0,175-0,264)
Agent tensio-actif 100 100 100 100 100 100 100 100 (grosseur de la poudre, mm) (0.043-0.074) (0,074-0,147) (0,043-0,074) (0.074-0,147) (0,043-0,074) (0,074-0,147) (0,043-0.074) (0,074-0,147)
Epaisseur de la feuille 2 5 2 4 2 4 2 3
Hauteur intérieure du moule (mm) 12 6,5 10 8
Epaisseur de l'ensemble réduite à 6 mm par refroidissement et contraction, hauteur du moule ajustée à 8 mm pour espace pour le moussage.
Utilisation Tampon encreur. Tampon encreur pour enre- Tampon (joint amortisseur de Tampon de caoutchouc résisgistreur. bruit pour porte). tant à des chocs importants (pour caractères fins)
Des exemples de mise en oeuvre du procédé de l'invention sont décrits ci-après:
Exemple 1:
A 100 parties de caoutchouc synthétique (NBR), on ajoute 2 parties de soufre, 5 parties d'oxyde blanc de zinc, 3 parties d'un promoteur de vulcanisation, 33,5 parties d'un agent de ramollissement comprenant du caoutchouc liquide (NBR à faible degré de polymérisation), vaseline et DBP, 50 parties de noir de fumée, 25 parties d'agent de renforcement, 2 parties d'un agent antivieillissement, 2 parties d'un auxiliaire de moussage, 2 parties d'un agent moussant en poudre, dont les particules ont une taille inférieure à 0,061 mm,
apte à produire une mousse à température élevée pour former des cellules isolées (p-p'-oxy-bis-benzènesulfonyl hydrazide),
800 parties de chlorure de sodium ou de sulfate de sodium en poudre, dont les particules ont une taille comprise entre 0,074 et 0,104 mm, et 100 parties d'un agent tensio-actif en poudre, dont les particules ont une taille comprise entre 0,074 et 0,043 mm, facilement soluble dans l'eau (condensat de naphtalènesulfonate-formaline de sodium). Le mélange est malaxé et mis en forme de façon à obtenir une plaque mince d'une épaisseur de 2 mm (feuille (A)).
D'autre part, à 100 parties de caoutchouc synthétique (NBR), on ajoute 2 parties de soufre, 5 parties d'oxyde blanc de zinc, 3 parties d'un promoteur de vulcanisation, 32 parties du même agent de ramollissement comme précédemment, 55 parties de noir de fumée, 25 parties d'un agent de renforcement, 2 parties d'un agent antiviefflissement, 10 parties d'un
auxiliaire de moussage, 10 parties d'un agent moussant
en poudre, dont les particules ont une taille inférieure
à 0,088mm, apte à produire une mousse aux basses
températures pour former des cellules continues (bicarbonate de sodium), 5 parties d'un agent moussant
en poudre, dont les particules ont une taille inférieure à
0,061 mm, apte à produire une mousse à des températu
res moyennes pour former des cellules isolées (p-toluènesulfonyl-hydrazide),
4 parties d'un agent moussant
en poudre, dont les particules ont une taille inférieure
à 0,061 mm, apte à produire une mousse à température
élevée pour former des cellules isolées (p-p'-oxy-bis
benzènesulfonyl hydrazide), 900 parties de chlorure de
sodium ou de sulfate de sodium en poudre, dont les
particules ont une taille comprise entre 0,175 et 0,246 mm,
et 100 parties d'agent tensio-actif en poudre, dont les
particules ont une taille comprise entre 0,074 et 0,147 mm,
facilement soluble dans l'eau (condensat de naphtalène
sulfonate-formaline de sodium). Le mélange est malaxé
et mis en forme de façon à obtenir une plaque relative
ment épaisse de 5 mm d'épaisseur (feuille B).
La feuille (B) est amenée en contact intime avec la
feuille (A) et l'ensemble est placé dans un moule au
fond duquel les caractères sont gravés. L'ensemble est
ensuite soumis sous une pression d'environ 200 kg/cm2
de manière à comprimer la feuille (A) contre les carac
tères gravés et l'épaisseur de l'ensemble en caoutchouc
est réduite en une seule fois à environ 6 mm. L'ensem
ble est alors inséré entre des plaques chauffantes tout en
ménageant un espace approprié pour le gonflement (la
hauteur intérieure du moule étant de 8 mm). A ce stade,
l'ensemble de caoutchouc est vulcanisé en élevant pro
gressivement la température. L'ensemble de caoutchouc
est ensuite retiré du moule, puis lavé suffisamment à
I'eau jusqu'à élimination complète du chlorure de sodium ou du sulfate de sodium ainsi que du condensat de naphtalènesulfonate-formaline de sodium.
Le produit est ensuite séché pour en éliminer l'eau. On obtient ainsi un tampon de caoutchouc présentant des caractères spécifiques.
Exemples 2 - 5:
En se basant sur la formulation des composés indiqués au tableau 2, on prépare de la même manière que dans l'exemple 1, un tampon encreur pour enregistreur, un tampon amortisseur et un tampon de caoutchouc résistant à des chocs importants.
Des applications variées de cette matière en caoutchouc peuvent être déduites sur la base de ces exemples, mais il est bien entendu que de tels exemples ont uniquement un caractère descriptif.
Manufacturing process of continuous cell foam rubber materials
The object of the invention is the manufacture of foam rubber materials which can be used not only as ink pads, but also as inking elements for devices and office machines such as ink pads for stamping pads, ink pads for automatic stamping machines, ink pads for recorders. These materials can also be used as parts of devices for industrial use such as supply devices, pads and filters for lubricant, or else for devices for medical use such as pads and supports or other suitable uses.
Conventional type rubber stamps are made simply by forming characters, designs and the like on the surface of ordinary rubber material. However, the use of such conventional stamps is inconvenient due to the fact that they have to be pressed on an ink pad at each stamping, so as to apply the ink to the surface of these stamps, then pressed onto the paper or a pad. analog support. Recently, tampons have been manufactured using foam rubber materials having many continuous cells.
In these pads the ink is absorbed beforehand and they can be used repeatedly without applying them to the ink pad with each stamp. However, it is necessary that the continuous cell foam rubber material have very fine and uniform cells in order to be properly used for tampons. However, it is very difficult to manufacture rubber stamps having cells of such fineness and uniformity.
US Patent No. 3342911 relates to a process for manufacturing composite porous materials that can be used for such stamps, more specifically the aforementioned American patent relates to a process for manufacturing a porous rubber material comprising two parts integral with one of the other and having different porosities.
This process includes the following operations:
A first raw rubber body is prepared comprising a mixture of unvulcanized raw rubber, a material necessary to vulcanize said raw rubber, a foaming agent capable of producing a foam at a first relatively high temperature to form isolated fine cells and a foaming agent. powder of a salt which is readily soluble in water and which remains undecomposed at the temperature of vulcanization;
preparing a second raw rubber body comprising a mixture of an unvulcanized raw rubber, a product necessary to vulcanize the aforementioned rubber, a second foaming agent capable of producing a foam at said first temperature to form fine isolated bubbles, a third foaming agent capable of producing a foam at a second relatively moderate temperature lower than the first temperature to form isolated cells, a fourth foaming agent capable of producing a foam at a third relatively low temperature lower than the second temperature to form cells continuous and a powder of a salt easily soluble in water and remaining undecomposed at the vulcanization temperature, the first raw rubber body is brought into intimate contact with the second raw rubber body,
the assembly thus obtained comprising the first and the second body is placed in a die having the desired dimensions and internal shape, the die and the assembly of the first and second body are gradually heated until approximately the third temperature is reached, then heating the die and said assembly to approximately the second temperature;
the matrix and said assembly are then heated until they reach a temperature approximately higher than the first temperature in order to vulcanize the first and the second rubber body, so as to obtain a unitary structure, the foaming agents producing a foam at the three temperatures separate allowing the first and second rubber body to be given a different porosity, the unitary body formed of vulcanized rubber is then removed from the matrix, then said body is washed with water in order to remove the powders and salts.
The invention relates to a method of making a foam rubber material suitable for use in particular for rubber stamps having continuous, fine and uniform cells and free from the defects of conventional rubber materials for stamps and for effective use in others. technical or commercial fields, by virtue of the use of the aforementioned characteristics of the porous rubber material.
The present invention relates to a process for manufacturing continuous cell foam rubber materials, characterized in that a sheet (A) is prepared by mixing and kneading a raw rubber with: a vulcanizing agent; a load; a powdered foaming agent, the particles of which have a size of less than 0.061mu, capable of producing a foam with isolated cells at a temperature between 1300 and 1600 C; a powdered, water-soluble, surfactant, the particles of which have a size not exceeding 0.073mm; a powdered salt, soluble in water, the particles of which have a size of between 0.074 mm and 0.104 mu; in that a sheet (B) is prepared by mixing and kneading the same raw rubber with:
a vulcanizing agent; a load; a first powdered foaming agent, the particles of which have a size of less than 0.088 mm capable of producing a continuous cell foam at a temperature between 600 and 900 C; a second powdered foaming agent, the particles of which have a size less than 0.061 mm, capable of producing a foam with isolated cells at a temperature between 100 ° and 1100 ° C .; a third foaming agent, in powder form, the particles of which have a size of less than 0.061 mm, capable of producing a foam with isolated cells at a temperature of between 1300 C and 1600 C; a powdered, water-soluble surfactant, the particles of which are between 0.074 and 0.147 mm in size;
a salt, soluble in water, in powder, the particles of which have a size between 0.175 and 0.246 mm; in that at least one sheet (A) and at least one sheet (B) are brought into contact and that this assembly is vulcanized by gradually raising the temperature, then in that this is washed with water vulcanized assembly thus formed.
This process according to the invention makes it possible to obtain a foam rubber material having very fine continuous cells by virtue of the use of a surfactant powder during the aforementioned preparation process.
This method also allows to achieve very easy penetration of water into the interior of the rubber material, through the use of such a surfactant, which reduces the time required for the washing operation.
Table 1 schematically illustrates the process of the invention for the manufacture of foam rubber materials having continuous cells.
The appended drawing represents schematically and by way of example the various stages of the process according to the invention.
Fig. 1 illustrates the stage of cell formation in the leaf (A),
fig. a representing the stage obtained after completion of the vulcanization at 1600 C, and
fig. b representing the stage after removal of soluble matter by washing. In fig. 1 Reference numerals 1, 2 and 3 respectively denote the isolated cells formed by the foaming agent capable of producing foam at elevated temperatures, soluble salt particles and soluble surfactant particles. Reference 4 denotes alveoli after washing of the soluble particles 2 of the salts and of the soluble particles 3 of the surfactant.
Fig. 2 is a figure similar to FIG. 1, but representing the stages of cell formation in the leaf (B),
fig. a representing the stage obtained after completion of the vulcanization at 1600 C, and
fig. b representing the stage after removal of soluble matter by washing. In fig. 2, references 5, 6, 7, 8 and 9 indicate respectively the continuous cells formed by the foaming agent capable of producing a foam at low temperature, the particles of a soluble salt, the isolated cells formed by the foaming agent foaming at medium temperatures, the isolated cells formed by the foaming agent producing high temperature foaming and soluble particles of a surfactant.
Reference 10 denotes alveoli after washing out the soluble particles of a salt 6 and the soluble particles of a surfactant 9.
Fig. 3 is a detail view on an enlarged scale of FIG. 2-b, in which the references 11 and 12 indicate an open cell and a neighboring part thereof having the specific character of a valve.
Fig. 4 is an enlarged-scale view showing the section of a part of a rubber stamp comprising the sheet (A) and the sheet (B) prepared according to the process of the invention.
Any of the natural and synthetic rubbers can be used as raw rubber for the preparation of the sheets (A) and (B) according to the invention.
For example, synthetic rubbers such as butadiene-styrene copolymers, butadiene-acrylonitrile copolymers, chloroprene rubbers, as well as polyurethane rubbers can be used. Butadiene-acrylonitrile copolymers are particularly advantageous for the preparation of products resistant to oils and to aging. Further, the butadiene-acrylonitrile copolymers are excellent in elasticity and strength and exhibit a hardness suitable for rubber buffers.
Vulcanizing agents such as sulfur, selenium, tellurium and sulfur chloride can be used as vulcanizing agents in the process of the invention. It is advantageous to use such a vulcanizing agent in an amount of 1-5 parts, preferably 2-3 parts per 100 parts of raw rubber.
Table I
Sheet (A)
Raw rubber, vulcanizing agent, soft agent
health at high temperature to form cells
isolated, powder of a salt easily soluble in
water, and
powder of a surfactant
easily soluble in water
Sheet (B)
Raw rubber, vulcanizing agent, foaming agent
high temperature to form isolated cells, agent
foaming at medium temperature to form cel
lules isolated, low temperature foaming agent for
form continuous cells,
salt powder easily
soluble in water, and
powder of a surfactant
easily soluble in water
EMI3.1
<tb> <SEP> Mixing <SEP> and <SEP> mixing <SEP> Mixing <SEP> and <SEP> mixing
<tb> <SEP> Cold pressing <SEP> to <SEP>
<tb> <SEP> Heating <SEP> to <SEP> 600 <SEP> ¯ <SEP> 900C
<tb> <SEP> Production <SEP> of <SEP> foam <SEP> of <SEP> foaming agent <SEP> <SEP> at <SEP> low <SEP> temperature
<tb> <SEP> Heating <SEP> to <SEP> îooe <SEP> ¯ <SEP> 110 <SEP> C
<tb> Vulcanization <SEP> Production <SEP> of <SEP> foam <SEP> of <SEP> agent <SEP> foaming <SEP> at <SEP> average temperature <SEP>
<tb> <SEP> Heating <SEP> to <SEP> 1300 <SEP> ¯ <SEP> 1600 <SEP> C
<tb> <SEP> Production <SEP> of <SEP> foam <SEP> of <SEP> foaming agent <SEP> <SEP> at <SEP> high <SEP> temperature
<tb> <SEP> (completion <SEP> of <SEP> the <SEP> vulcanization)
<tb> <SEP>
1
<tb> <SEP> Washing <SEP> with <SEP> water <SEP> for <SEP> dissolving <SEP> the <SEP> soluble <SEP> materials
<tb> <SEP> I
<tb> <SEP> Drying
<tb> <SEP> 1
<tb> <SEP> Material <SEP> in <SEP> rubber <SEP> foam
<tb>
As filler, it is possible to use known fillers, such as carbon black, finely divided silicic acid, synthetic silicates and calcium carbonate, however carbon black is preferably used. Such fillers are advantageously used in an amount of 40-60 parts, preferably 45-55 parts per 100 parts of raw rubber.
The foaming agent capable of producing a foam at 130-1600 ° C., also referred to as a high-temperature foaming agent, comprises foaming agents capable of giving off a gas in the aforementioned temperature range to form isolated cells. Mention may be made, by way of example, as a foaming agent of this type, of the derivatives of benzenesulfonyl hydrazide such as p-p'-oxy-bis-benzenesulfonyl hydrazide and the derivatives of toluenesulfonyl hydrazide such as ptoluene-sulfoacétohydrazone. Toluenesulfonyl hydrazide providing very fine and uniform cells is especially recommended. The foaming agent is used in an amount of 2-5 parts, preferably about 3 parts per 100 parts of raw rubber; the particle size of the foaming agent is less than 0.065 mm in diameter.
The expression powder of a water soluble salt used means that the powder remains undecomposed and non-carbonated at the vulcanization temperature and is easily soluble in water. It can be easily transformed into a fine powder and can withstand the vulcanization temperature, while being easily removable by washing after heating. Sodium chloride and sodium sulfate powders are given by way of example. For the sheet (A), a powder having a thickness of 0.074-0.104 mm is used, and for the sheet (B) a powder of 0.175-0.264 mm.
The most important feature of the invention lies in the use of a powder of a water-soluble surfactant. As the surfactant, sodium naphthalenesulfonate formalin condensate, sodium alkylbenzenesulfonate and ammonium alkyl dimethylbenzyl chloride, or the like can be used. Preferably, sodium naphthalenesulfonate formalin condensate is used, due to the fact that it has excellent heat resistance and can be easily reduced to a fine powder. It is essential that the particle size of the water-soluble surfactant which can be used for the sheet (A) be 0.043-0.074 mm.
In the case where the size of the powder used for the sheet (A) exceeds 0.074 µm, the cells formed are coarse and the desired cells which are excellent in uniformity and fineness cannot be obtained. The surfactant powder which can be used for the sheet (B) should be between 0.074 and 0.147 mm in size.
These surfactants are of high solubility in water and resist vulcanization temperature, i.e. 1600 C.
A raw rubber, a vulcanizing agent and a filler similar to the products used for the sheet (A) are used for the preparation of the sheet (B).
The first foaming agent capable of producing a foam at 60-909 C, also referred to as a low temperature foaming agent, used for the preparation of the sheet (B), comprises foaming agents capable of giving off carbon dioxide or carbon dioxide. gaseous ammonia in the above temperature range, so as to form continuous cells. Mention may be made, by way of example, of such foaming agents: sodium bicarbonate, ammonium carbonate, ammonium bicarbonate and similar products. It is necessary to adjust the size of the particles of the foaming agent so that they are less than 0.088 mm.
The second foaming agent capable of producing a foam at 100-1100C, also referred to as a medium-temperature foaming agent, used for the preparation of the sheet (B), comprises foaming agents capable of liberating nitrogen in the specified range. temperature. Mention may be made, by way of example, of such foaming agents: p-toluenesulfonyl hydrazide, azobis-isobutyronitrile, benzenesulfonyl hydrazide, diazoaminobenzene and the like. These foaming agents are used in powder, the particles of which are smaller than 0.061 mm.
As a third foaming agent capable of producing a foam at high temperature to form isolated cells, the foaming agents already mentioned for the sheet (A) can be used for the preparation of the sheet (B).
The sheets (A) and (B) described above are molded so as to be placed in intimate contact with each other. To this end, the two sheets are superimposed or laminated and placed in a mold, all of these sheets being pressed by an unheated pressing device. The shape of the sheets (A) and (B) is not limited to a flat shape, these sheets can be of various shapes, such as round, angular, or in the form of rods or rings. It is also possible to apply the sheet (A) on one surface of the sheet (B) and then apply another sheet (A) on the other surface of the sheet (B). In other words, the sheets (A) and (B) can be superimposed so as to form a so-called sandwich assembly and can be placed in the mold.
The superimposed or laminated composite assembly is subjected to vulcanization by gradually raising the temperature. It is possible to use as heating means a hot pressing device of known type, at oil pressure with electric or steam heating.
The vulcanization stage, i.e. the heating process, is now explained with reference to Table 1.
As indicated in this table, the temperature is gradually raised and the soft stage varies according to the rise in temperature, as follows: (1) Stage production of foam at 60-900 C:
The first low temperature foaming agent providing continuous cells and which is contained in the sheet (B) begins to give off gas at a temperature of about 600 C, the foaming reaching its maximum at about 900 C. Thus, numerous relatively coarse continuous cells (approximately 0.246 min in diameter).
(2) Foam production stage at 100-1100 C:
As the temperature continues to rise and reaches about 1000 C, the second medium temperature foaming agent which is contained in the sheet (B) begins to give off gas and produces isolated cells. At temperatures close to 1100 ° C., the foaming reaches its maximum, while the numerous isolated cells press against the peripheral membrane of the numerous coarse continuous cells formed by the foaming agent at low temperature and cause the rupture of said membrane. In this way, single cells and continuous cells communicate with each other and form branching continuous cells.
(3) Foam production stage at 130-1600 C:
As the temperature continues to rise and reaches around 1300 C, the third high temperature foaming agent providing isolated cells, and which is contained in the sheet (B), begins to give off gas, with foam production reaching its maximum. at about 1500 C. The foaming pressure acts against the peripheral membrane of the continuous cells formed by the second foaming agent at medium temperature, so as to deform and cause the rupture of this membrane, which results in the formation
thin, complicated, branched cells with a narrow part that acts as a valve.
During the mentioned heating period, the sheet (A) is integrated with the sheet (B) while the third high temperature foaming agent providing isolated cells which is contained in the sheet
(A) also and only produces many fine and isolated cells.
(4) Stage completion of vulcanization at 1600 C:
The temperature is maintained at 1600 C for about 15-20 minutes in total, so as to complete the vulcanization.
The foam rubber material obtained by effecting the heating and vulcanization in the manner indicated is then washed with hot or cold water. During this washing step, it is preferable to renew the expansion and contraction of the foam rubber using appropriate means.
In this way, powders of a readily water-soluble salt and surfactant contained in the sheets (A) and (B) which remain undecomposed and non-carbonated at the vulcanization temperature are removed by the aforementioned washing, as follows:
First, the powders present in the vicinity of the surface of the foam rubber material are removed and leave many cells which are connected to the continuous and isolated cells formed during the above heat treatment. The water penetrates inwards through these cells acting as a means of passage and dissolves the powders present inside.
The water-soluble surfactant and salt are thus successively dissolved and finally removed.
During the aforementioned washing step, the powder of the surfactant is readily dissolved in water and acts as an aid for the dissolution of the water soluble salt. Furthermore, the surfactant dissolved in water easily and gently facilitates the penetration of water into the interior of the foam rubber material, which in particular reduces the washing time. In this regard, this method has a remarkable advantage over the prior methods.
Further, because the surfactant contains a very fine powder and the many very fine powders are washed away after heating, very fine continuous cells and alveoli can form.
There is therefore inevitably formed on the surface of the foam rubber material, after the washing operation, a layer having fine cells.
In the part corresponding to the leaf (A), the multiple fine and isolated cells formed as described above communicate with the neighboring fine isolated cells, via the surrounding membranes and by means of the numerous alveoli acting as valves which have been formed during washing of salts and water-soluble surfactants.
The apparent surface of the material is of a beautiful appearance and appears to the naked eye as a flat surface.
In the part corresponding to the sheet (B), the fine branched continuous cells formed as described above communicate with each other through the multiple passages and the fine alveoli formed by washing the salts and the water-soluble surfactants. These continuous cells therefore constitute a specific structure playing the role of valve.
The invention will now be described with reference to an embodiment for the preparation of a rubber pad.
First, the sheet (A) and the sheet (B) are superimposed and form the assembly. A mold is provided with the desired characters or designs engraved on the interior surface. The sheets (A) and (B) brought into intimate contact with each other are then arranged in the mold so that the sheet (A) of the assembly is in close contact with the engraved surface of the mold. It is essential to leave a certain space in the mold in order to provide for the appropriate swelling due to foaming. The assembly and the mold are then gradually heated in the manner indicated and vulcanization is carried out. The vulcanized assembly is washed sufficiently with water.
A rubber stamp is thus obtained in which the desired characters or designs corresponding to those which are engraved on the surface of the mold are formed on the part corresponding to the sheet (A).
According to one embodiment of the method, a mold is used, the interior surface of which is flat (and has no engraved character or pattern) to obtain the foam rubber having the specific cellular structure described above. The resulting rubber is then cut into appropriately sized parts and the desired characters or designs are engraved on the part corresponding to the sheet (A). In this way, similar rubber buffers can be prepared as already described.
This rubber stamp is applied to a suitable support forming a housing so that the engraved surface exhibiting the complementary characters of the patterns is arranged downwards. The housing has a structure capable of retaining ink inside. This ink is placed inside the holder and penetrates from the upper layer, i.e. from the side of the part corresponding to the sheet (B), towards the inner part of the rubber stamp. The upper part corresponding to the sheet (B) absorbs a lot of ink due to its structure having multiple continuous and branched fine cells that communicate with each other, while the absorbed ink gradually penetrates into the lower layer, that is, that is to say towards the part corresponding to the sheet (A).
The stamping is thus carried out when the engraved surface is lightly pressed on the paper or a similar medium. The part printing the characters or patterns on the paper or the like has, as described above, a suitable structure in which many fine isolated cells communicate with each other through numerous very fine cells formed on the neighboring membranes of said isolated cells. These fine pockets, acting as valves, are opened when slight pressure is exerted on the paper for stamping, so that a slight amount of ink required for printing is evenly extracted, whereby fine characters or patterns can be clearly printed on the paper.
At the same time, the foam rubber material absorbs a sufficient, but not excessive, amount of ink from the upper layer corresponding to the sheet (B). As a result, the rubber pad can be conveniently used for a long time without ink supply.
The process according to the invention has been described with reference to a foam rubber material providing a rubber buffer, but it is obvious that any technical modifications can be made to it.
The foam rubber material can be advantageously used for rubber stamps, but also for ink elements of devices and office machines, such as ink pads for stamping pads, ink pads for automatic stamping machines, ink pads for recorders, as well as for parts of devices for industrial use, such as supply devices, pads and filters for lubricants, or also for devices for medical use, such as pads and supports, or other suitable uses.
Table 2
EMI6.1
Example <SEP> 2 <SEP> Example <SEP> 3 <SEP> Example <SEP> 4 <SEP> Example <SEP> 5
<tb> Sheet <SEP> (A) <SEP> Sheet <SEP> (B) <SEP> Sheet <SEP> (A) <SEP> Sheet <SEP> (B) <SEP> Sheet <SEP> (A) <SEP> Sheet <SEP> (B) <SEP> Sheet <SEP> (A) <SEP> Sheet <SEP> (B)
<tb> Quantities of starting materials (parts):
:
Raw rubber 100 100 100 100 100 100 100 100
Sulfur 2 2 2.2 2.2 2 2 2.2 2.2
White zinc oxide 5 5 5 5 5 5 5 5
Vulcanization promoter 3 3 3 3 3 3 3 3
Softening agent 36 38 3 3 33 33 28 30
Smoke black 50 50 55 55 55 55 50 55
Reinforcing agent 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
Anti-aging agent 2 2 2 2 2 2 2 2
Low temperature foaming agent - 15 - 5 - 15 - 9 (powder size, mm) (<0.088) (<0.088) (<0.088) (<0.088)
Foaming agent at medium temperature - 10 - 3 - 10 - 5 (powder size, mm) (<0.061) (<0.061) (<0.061) (<0.061)
High temperature foaming agent 2 5 2 3 2 5 2 4 (powder size, mm) (<0.061) (<0.061) (<0.061) (<0.061) (<0.061) (<0.061) (<0.061) ( 0.061)
Frothing aid 2 5 2 2 2 2 2 2
Sodium chloride 800 900 800 900 800 900 800 900 (powder size,
mm) (0.074-0.104) (0.175-0.264) (0.074-0.104) (0.175-0.264) (0.074-0.104) (0.175-0.264) (0.074-0.104) (0.175-0.264)
Surfactant 100 100 100 100 100 100 100 100 (powder size, mm) (0.043-0.074) (0.074-0.147) (0.043-0.074) (0.074-0.147) (0.043-0.074) (0.074-0.147) (0.043-0.074) (0.074-0.147)
Sheet thickness 2 5 2 4 2 4 2 3
Inner mold height (mm) 12 6.5 10 8
Total thickness reduced to 6 mm by cooling and contraction, mold height adjusted to 8 mm for space for foaming.
Use Ink pad. Ink pad for re-Buffer (rubber buffer damper seal resisgister. Noise for door). both at significant shocks (for fine characters)
Examples of implementation of the process of the invention are described below:
Example 1:
To 100 parts of synthetic rubber (NBR), 2 parts of sulfur, 5 parts of white zinc oxide, 3 parts of a vulcanization promoter, 33.5 parts of a softening agent comprising liquid rubber ( Low Polymerization NBR), Vaseline and DBP, 50 parts of carbon black, 25 parts of reinforcing agent, 2 parts of anti-aging agent, 2 parts of foaming aid, 2 parts of agent powder foaming agent, the particles of which are smaller than 0.061 mm,
capable of producing a foam at high temperature to form isolated cells (p-p'-oxy-bis-benzenesulfonyl hydrazide),
800 parts of powdered sodium chloride or sodium sulfate, the particles of which are between 0.074 and 0.104 mm in size, and 100 parts of a powdered surfactant, the particles of which are between 0.074 and 0.104 mm in size 0.043 mm, easily soluble in water (naphthalenesulfonate-formalin sodium condensate). The mixture is kneaded and shaped so as to obtain a thin plate with a thickness of 2 mm (sheet (A)).
On the other hand, to 100 parts of synthetic rubber (NBR) are added 2 parts of sulfur, 5 parts of white zinc oxide, 3 parts of a vulcanization promoter, 32 parts of the same softening agent as above, 55 parts of carbon black, 25 parts of a reinforcing agent, 2 parts of an anti-sallow agent, 10 parts of a
foaming aid, 10 parts of a foaming agent
powder, the particles of which are smaller
at 0.088mm, suitable for producing low foam
temperatures to form continuous cells (sodium bicarbonate), 5 parts of a foaming agent
powder, the particles of which are smaller than
0.061 mm, capable of producing foam at high temperatures
medium res to form isolated cells (p-toluenesulfonyl-hydrazide),
4 parts of a foaming agent
powder, the particles of which are smaller
at 0.061 mm, capable of producing a foam at temperature
raised to form isolated cells (p-p'-oxy-bis
benzenesulfonyl hydrazide), 900 parts of chloride
sodium or sodium sulfate powder, including
particles have a size between 0.175 and 0.246 mm,
and 100 parts of powdered surfactant, including
particles have a size between 0.074 and 0.147 mm,
readily soluble in water (naphthalene condensate
sodium sulfonate formalin). The mixture is kneaded
and shaped so as to obtain a relative plate
ment thick 5 mm thick (sheet B).
The sheet (B) is brought into intimate contact with the
sheet (A) and the whole is placed in a mold
bottom of which the characters are engraved. The set is
then subjected to a pressure of about 200 kg / cm2
so as to compress the sheet (A) against the charac
engraved teres and the thickness of the rubber assembly
is reduced all at once to about 6 mm. The set
ble is then inserted between heating plates while
providing adequate space for the swelling (the
internal height of the mold being 8 mm). At this stage,
the rubber assembly is vulcanized by raising pro
gradually the temperature. The rubber set
is then removed from the mold, then washed sufficiently at
Water until complete elimination of sodium chloride or sodium sulphate as well as the condensate of sodium naphthalenesulphonate-formalin.
The product is then dried to remove water from it. This gives a rubber stamp with specific characters.
Examples 2 - 5:
Based on the formulation of the compounds shown in Table 2, in the same manner as in Example 1, a recorder ink pad, a damper pad and a high impact rubber pad were prepared.
Various applications of this rubber material can be deduced on the basis of these examples, but it is understood that such examples are descriptive only.